今天，世界各地的技術團隊一些人將會過這個極其特殊的節日——π節（圓周率日）。3月14日（在美國寫成3/14）被稱為Pi Day，這是一個人們在餡餅吃比賽，披薩派對和數學雙關語中度過的假期。3月14日也恰好是阿爾伯特愛因斯坦的生日，同時也是Linux內核1.0.0的發布紀念日，另外還是Eli Whitney為棉花申請專利的那一天杜松子酒。
今天是π節的第30個周年紀念日。第一次是1988年在舊金山的物理學家Larry Shaw在Exploratorium舉行的。“在第一次π節，工作人員帶來了水果餡餅和茶壺慶祝活動，直至時間在1:59 - 跟隨3.14的pi數字 - 肖在博物館周圍進行了一次圓形游行，他的音箱將pi的數字咆哮成“Pomp and Circumstance”的音樂。“直到21年后，2009年3月，Pi日成為美國的官方國定假日。
盡管它始于舊金山，但在普林斯頓大學可以找到最大的π節慶祝活動之一。該鎮在為期五天的活動中舉辦了許多活動，包括愛因斯坦相似的比賽，一場投擲餡餅的活動以及一場pi背誦比賽。有些活動甚至為獲勝者提供314.15美元的現金獎勵。
據了解，麻省理工學院斯隆管理學院（Twitter@MITSloan）正在慶祝π節。嵌入式工程師其實也有著π中法寶——樹莓派，下面讓我們來看一些樹莓派的有趣妙用。
Raspberry Pi在人們家中最常見的用途之一是支持多媒體文件的電視運行媒體中心軟件。設置它很容易，Raspberry Pi提供了大量的GPU（圖形處理器）功能，可以將高清電視節目和電影呈現給大屏幕電視。Raspberry Pi上的Kodi（以前稱為XBMC）是播放硬盤或網絡附加存儲上的任何媒體的絕佳方式。您還可以安裝插件來播放YouTube視頻。
有幾種不同的選擇，最突出的是OSMC（開源媒體中心）和LibreELEC，兩者都基于Kodi。它們在播放媒體內容方面表現良好，但OSMC具有更具視覺沖擊力的用戶界面，而LibreElec則更輕巧。您所要做的就是選擇一個發行版，下載圖像并安裝在SD卡上（或者只使用NOOBS），啟動它，然后就可以開始了。
如果您希望能夠通過Internet從外部訪問家庭網絡上的計算機和設備，則必須在這些設備上打開端口以允許外部流量。打開互聯網端口存在安全風險，這意味著您始終面臨攻擊，濫用或任何未經授權的訪問風險。但是，如果您在網絡上安裝Raspberry Pi并設置端口轉發以僅允許SSH訪問該Pi，則可以將其用作安全網關以跳轉到網絡上的其他Pis和PC。
大多數路由器允許您配置端口轉發規則。您需要為您的Pi提供固定的內部IP地址，并在路由器上設置端口22以映射到Raspberry Pi上的端口22。如果您的ISP為您提供靜態IP地址，您將能夠使用此作為主機地址進行SSH連接（例如，ssh pi@123.45.56.78）。如果您有域名，則可以將子域配置為指向此IP地址，因此您不必記住它（例如，ssh pi@home.mydomain.com）。
但是，如果您要將Raspberry Pi暴露給互聯網，您應該非常小心，不要讓您的網絡面臨風險。您可以遵循一些簡單的程序來確保其足夠安全：
1.建議更改你的登錄密碼（這是有道理的，因為默認密碼“raspberry”是眾所周知的），但這并不能防止暴力攻擊。您可以更改密碼并添加雙因素身份驗證（因此您需要密碼和手機生成的時間相關密碼），這樣更安全。但是，我認為保護Raspberry Pi免受入侵者攻擊的最佳方法是禁用“密碼驗證”在SSH配置中，因此您只允許SSH密鑰訪問。這意味著任何試圖通過猜測密碼進入SSH的人都不會成功。只有您的私人SSH密鑰才能獲得訪問權限。同樣，大多數人建議將SSH端口從默認的22更改為意外的，但是IP地址的簡單Nmap將顯示您真正的SSH端口。
2.理想情況下，不會對這個Pi上的其他軟件造成太大影響，所以你最終不會意外地暴露任何其他東西。如果您想運行其他軟件，您可能最好在未暴露于互聯網的網絡上的另一個Pi上運行它。確保通過定期升級（特別是openssh-server軟件包）使軟件包保持最新，以便修補任何安全漏洞。
3.安裝sshblack或fail2ban以將任何似乎惡意行為的用戶列入黑名單，例如嘗試暴力破解您的SSH密碼。
一旦您保護了Raspberry Pi并將其置于在線狀態，您就可以從世界上任何地方登錄您的網絡。在使用Raspberry Pi后，您可以使用其本地IP地址（例如，192.168.1.31）通過網絡連接到網絡上的其他設備。如果您在這些設備上有密碼，只需使用密碼即可。如果它們也只是SSH密鑰，則需要確保使用-A標志通過SSH轉發密鑰：ssh -A pi@123.45.67.89。
另一個有趣的項目是設置相機模塊來拍攝照片或流式傳輸視頻，捕獲和保存文件，或在內部流式傳輸或上傳到互聯網。您可能希望這樣做有很多原因，但兩個常見的用例是自制安全攝像頭或監視寵物。
這個樹莓派相機模塊是非常棒的配件。它提供全高清照片和視頻，許多高級配置，并且編程簡單。該紅外相機是適合這種用途，并用紅外LED，另外還具有夜視功能。
如果你想定期拍攝靜態圖像來關注事物，你可以寫一個簡短的Python腳本或使用命令行工具raspistill，并安排它在Cron中重現。您可能希望將它們保存到Dropbox或其他Web服務，將它們上載到Web服務器，或者甚至可以創建Web應用程序來顯示它們。
如果你想在內部或外部流式傳輸視頻，那也很容易。picamera文檔中提供了一個簡單的MJPEG（Motion JPEG）示例（在“web streaming”下）。只需將該代碼下載或復制到文件中，運行它并訪問端口8000的Pi的IP地址，您就會看到相機的輸出正常顯示。
更先進的流媒體項目，pistreaming，是可用的，它使用JSMpeg與Web服務器和獨立運轉相機流的WebSocket（一個JavaScript視頻播放器）。此方法性能更高，并且與上一個示例一樣容易運行，但涉及的代碼更多，如果設置為在Internet上流式傳輸，則需要打開兩個端口。
設置好網絡流媒體后，您可以將相機放置在您想要的位置。我有一個設置來關注我的寵物烏龜：
如果希望能夠控制相機實際指向的位置，可以使用伺服器進行控制。一個簡潔的解決方案是使用Pimoroni的Pan-Tilt HAT，它允許您在兩個維度上輕松移動相機。
如果你想把你的樹莓派放在外面，你需要一個防水外殼和一些方法來獲得派的電源。PoE（以太網供電）電纜是實現這一目標的好方法。
它是2017年，到處都有互聯網設備，特別是在家里。我們的燈泡有Wi-Fi，我們的烤面包比以前更聰明，我們的茶壺有遭受俄羅斯攻擊的危險。只要您保持設備安全，或者如果不需要將它們連接到互聯網，那么您就可以充分利用物聯網設備來自動完成家中的任務。
您可以購買或訂購許多服務，例如Nest Thermostat或Philips Hue燈泡，無論您是在家還是在外，您都可以分別通過手機控制加熱或照明。您可以使用Raspberry Pi通過根據一組涉及計時或甚至傳感器的規則自動與它們進行交互來提高這些類型設備的功能。飛利浦Hue無法做到的一件事就是當你進入房間時燈亮了，但是使用Raspberry Pi和運動傳感器，你可以使用Python API打開燈。同樣地，你可以配置你的Nest在家里打開暖氣，但如果只有至少兩個人在家的話你只想打開它怎么辦？編寫一些Python代碼來檢查網絡上的哪些手機以及是否至少有兩部手機，如果不與現有的物聯網設備集成并且只使用簡單的組件，您可以做更多的事情。自制的防盜報警器，自動雞舍開門機，夜燈，音樂盒，定時加熱燈，自動備份服務器，打印服務器或任何你能想象到的東西。
Adafruit的Onion Pi是一個Tor代理，它使您的網絡流量匿名，允許您使用互聯網免費窺探和任何類型的監控。關注Adafruit關于設置Onion Pi的教程，您就可以獲得寧靜的匿名瀏覽體驗。
您可以在網絡上安裝Raspberry Pi，攔截所有網絡流量并過濾掉任何廣告。只需將Pi-hole軟件下載到Pi上，您網絡上的所有設備都將沒有廣告（甚至可以阻止移動設備上的應用內廣告）。
十多年前，我開始釀造自己的啤酒。像大多數家庭釀酒師一樣，我開始在我的廚房里制作基于提取物的啤酒。這需要最少的設備，仍然產生非常美味的啤酒。最終，我使用一個大型冷卻器為我的搗碎桶加強了全谷物釀造。幾年來，我一次釀造5加侖，但釀造10加侖需要相同的時間和精力（并且只需要稍微大一點的設備），所以幾年前我加強了它。移動到10加侖之后，我偶然發現了StrangeBrew Elsinore，并意識到我真正需要做的是將整個系統轉換為全電動，然后用Raspberry Pi運行它。
有很多很好的信息可用于構建您自己的全電動自制系統，大多數釀酒商從TheElectricBrewery.com開始。將控制面板放在一起可能會變得相當復雜，盡管最簡單的方法在那里得到了很好的概述。當然，你也可以采取更便宜的方法，最終得到相同的結果 - 煮沸水壺和熱水箱由加熱元件供電，并由PID控制器管理。我認為這有點太無聊了（這也意味著你沒有得到你的釀造過程的整潔圖表）。
在我談到自己的項目之前，我決定開始購買零件。我的基本設計是熱水箱（HLT）和煮沸的水壺，其中加有5500w的加熱元件，還有一個帶有假底的搗碎桶。我將使用泵通過HLT中的50'不銹鋼盤管（“熱交換器再循環搗碎系統”，稱為HERMS）再循環醪液。我需要第二臺泵來循環HLT中的水，并幫助將水轉移到混合桶中。所有電氣元件都將由Raspberry Pi控制。
建立我的電動釀造系統并盡可能多地自動化意味著我將需要以下內容：
HLT配有5500w電加熱元件
HERMS線圈（50英尺1/2英寸不銹鋼）在HLT中
煮沸的水壺配有5500w的電加熱元件
多個固態繼電器可以打開和關閉加熱器
2個高溫食品級泵
用于打開和關閉泵的繼電器
配件和高溫硅管
不銹鋼球閥
1線溫度探頭
很多電線
電氣箱可容納一切
構建電氣系統的細節實際上已經被The Electric Brewery所涵蓋，所以我不會重復他們的詳細信息。在計劃用Raspberry Pi替換PID控制器時，您可以通讀并遵循他們的建議。
需要注意的一件重要事情是固態繼電器（SSR）信號電壓。許多教程建議使用需要12伏信號的SSR來關閉電路。但是，Raspberry Pi GPIO引腳僅輸出3v。請務必購買將在3伏電壓下觸發的繼電器。
要運行您的釀造系統，您的Pi必須做兩件事：從幾個不同的位置感知溫度，打開和關閉繼電器以控制加熱元件。Raspberry Pi很容易處理這些任務。
將溫度傳感器連接到Pi有幾種不同的方法，但我發現最方便的方法是使用1-Wire總線。這允許多個傳感器共享相同的線（實際上是三根線），這使其成為檢測brew系統中多個組件的便捷方式。如果您在線尋找防水DS18B20溫度傳感器，您會發現很多選擇。我在項目中使用了Hilitchi DS18B20防水溫度傳感器。
為了控制加熱元件，Raspberry Pi包括幾個可通過軟件尋址的通用IO（GPIO）引腳。這允許您通過簡單地在文件中放入1或0來將3.3v發送到中繼。當我第一次學習所有這些工作時，使用GPIO教程的Raspberry Pi-Driving a Relay對我來說是最有幫助的。GPIO控制多個固態繼電器，按照釀造軟件的指示打開和關閉加熱元件。
我首先開始在盒子上工作以容納所有組件。因為這將全部放在滾動車上，我希望它相對便攜而不是永久安裝。如果我有一個地方（例如，在車庫，雜物間或地下室內），我會在墻上安裝一個更大的電箱。相反，我找到了一個體面的防水項目盒，我預計我可以把所有東西都塞進去。最后，事實證明它有點緊張，但它確實很有效。在左下角是帶有分線板的Pi，用于將GPIO連接到1-Wire溫度探頭和固態繼電器。
為了保持240v SSR的冷卻，我在外殼上切孔，并在它們之間堆疊銅墊片，CPU冷卻油脂和安裝在盒子外面的散熱片。它工作得很好，盒子里面沒有任何冷卻問題。在蓋子上，我為120v插座放了兩個開關，加上兩個240v LED，以顯示哪個加熱元件通電。我使用干燥器插頭和插座進行所有連接，因此可以輕松地將水壺與所有連接件斷開連接。第一次嘗試時，一切都正常。（首先勾勒出接線圖肯定會得到回報。）
這些圖片來自“概念驗證”版本 - 最終的生產系統應該有兩個以上的SSR，以便切換240v電路的兩條腿。我想通過軟件切換的另一件事是泵。現在，它們通過盒子前面的物理開關進行控制，但它們可以通過繼電器輕松控制。
我需要的另一件事是有點棘手的找到溫度探頭的壓縮配件。探頭安裝在T型接頭中，位于HLT和醪槽中最低艙壁上的閥門之前。只要液體流過溫度傳感器，它就會準確。我想在水壺中添加一個熱電偶套管，但我意識到根據我的釀造工藝對我來說不會有用。無論如何，我購買了1/4“壓縮配件，他們完美地完成了。
一旦硬件整理好，我就有時間玩這個軟件了。我在Pi上運行了最新的Raspbian發行版 ; 操作系統方面沒有什么特別之處。
我開始使用Strangebrew Elsinore釀造軟件，當朋友問我是否聽說過Hosehead（一種基于Raspberry Pi的釀造控制器）時，我發現了這種軟件。我認為Hosehead看起來很棒，但我不想購買釀酒控制器，而是想要建立自己的挑戰。
設置Strangebrew Elsinore很簡單 - 文檔很徹底，我沒有遇到任何問題。即使Strangebrew Elsinore工作得很好，但Java有時似乎會對我的第一代Pi造成負擔，而且它不止一次地撞到了我身上。我也很遺憾看到發展失速，并且似乎沒有一個大型社區的額外貢獻者（雖然有 - 并且仍然有很多人使用它）。
然后我偶然發現了CraftBeerPI，它是用Python編寫的，并得到了活躍貢獻者的開發社區的支持。原作者（和現任維護者）Manuel Fritsch非常善于處理貢獻并就人們開放的問題提供反饋。克隆回購并開始只花了我幾分鐘。README還有一個很好的連接DS1820溫度傳感器的例子，以及與Pi或CHIP計算機連接硬件的注意事項。
在啟動時，CraftBeerPi會引導用戶完成一個配置過程，該過程會發現可用的溫度探測器，并允許您指定哪些GPIO引腳管理哪些設備。
使用此系統運行brew很容易。我可以指望它可靠地保持溫度，我可以為多溫步驟混合輸入步驟。使用CraftBeerPi讓我的釀造時間變得有點無聊，但我很樂意用傳統的手動管理丙烷燃燒器的“興奮”來換取這個系統的效率和一致性。
CraftBeerPI的用戶友好性激勵我設置另一個控制器來運行“發酵室”。在我的情況下，這是一個二手冰箱，我找到了50美元加25美元的加熱器）在里面。CraftBeerPI可輕松控制冷卻和加熱元件，并可設置多個溫度步驟。例如，該圖顯示了我最近制作的IPA會議的發酵溫度。發酵室將發酵麥芽汁在67°F保持4天，然后每12小時升高一度直至其在72°F。這個溫度是為了兩天的雙乙酰休息。之后它被設定為下降到65F五天，在此期間我“干”跳啤酒。最后，啤酒被冷落到38F。CraftBeerPI添加了每個步驟，讓軟件管理發酵變得容易。
我也一直在試驗TILT比重計，通過藍牙連接的浮動傳感器監測發酵啤酒的重力。有一些集成計劃可以讓它與CraftBeerPI一起使用，但是現在它將重力記錄到Google電子表格中。一旦這個比重計可以與發酵控制器交談，設置直接根據酵母活動采取行動的自動發酵配置文件將很容易 - 而不是在四天內完成初級發酵，您可以設置溫度斜坡在重力后啟動穩定24小時。
與此類任何項目一樣，成像和計劃改進以及其他組件也很容易。盡管如此，我對今天的情況感到滿意。我用這種設置釀造了很多啤酒，每次都達到了預期的醪液效率，啤酒一直都很美味。我最重要的客戶 - 我很滿意我在廚房里放的東西。
當我對ARM設備，特別是Raspberry Pi 感興趣時，我的第一個項目是OpenVPN服務器。
通過將Raspberry Pi作為家庭網絡的安全網關，我可以使用手機控制桌面并遠程播放Spotify，打開文檔以及其他一些有趣的東西。我使用了第一個項目的現有教程，因為我害怕在我自己的命令行中輸入任何東西。
幾個月后，這種恐懼消退了。我擴展了我的原始項目，并使用Samba服務器從文件服務器中隔離了OpenVPN 服務器。這是我的第一個項目，我沒有按照教程逐字逐句。不幸的是，在我的Samba項目結束時，我意識到我沒有記錄任何東西，所以我無法復制它。為了重新創建它，我不得不重新閱讀我用于參考的所有單獨的指南，并將項目重新組合在一起。
我學到了關于開發人員工作流程的寶貴經驗 - 跟蹤所有更改。我在本地制作了一個小git repo并記錄了我在命令行中輸入的所有命令。
2015年5月，我發現了Linux容器和Kubernetes。對于Kubernetes，我認為我可以參與一個技術上仍處于開發階段的概念，這真是令人著迷 - 我實際上可以訪問它。平臺本身及其呈現的可能性令人興奮。直到那時，我剛剛在一個Raspberry Pi設備上運行了一個程序。使用Kubernetes，我可以制作比以前更高級的配置。
那時，ARM上的Docker（v1.6，如果我沒記錯的話）有一個bug，這意味著在Raspberry Pi設備上運行Kubernetes幾乎是不可能的。在早期的0.x版本中，Kubernetes發生了很快的變化。每當我找到如何在AMD64上設置Kubernetes的指南時，它就是舊版本，它與我當時的版本完全不兼容。
無論如何，我都試圖在Raspberry Pi上創建一個Kubernetes節點，并且通過v1.0.1 Kubernetes發布，我使用Docker v1.7.1 進行了工作。這是將Kubernetes部署到ARM的第一個全功能方式。
在Raspberry Pi上運行Kubernetes的優勢在于，因為ARM設備非常小，所以不會消耗大量功率。如果以正確的方式構建程序，則可以對AMD64上的相同程序使用相同的命令。擁有小型物聯網板可以為教育創造良好機會。這對于設置您需要旅行的演示也很有用，例如會議。使用Raspberry Pi比拖拽（通常）大型Intel機器容易得多。
ARM二進制文件隨Kubernetes自動發布。雖然我們還沒有為ARM提供自動CI（持續集成）系統，但是在PR合并之前它自動確保它在ARM上運行，但它目前運行良好。
我通過kubeadm發現了Weave Net 。Weave Mesh是一個有趣的分布式網絡解決方案，所以我開始閱讀更多關于它的信息。2016年12月，我收到了Weaveworks的第一份承包工作。我是Weave Net支持ARM的內部團隊的一員。
我很高興在Raspberry Pi上運行Weave Net的工業用例，例如需要設備更具移動性的工廠。目前，可能無法將Weave Scope或Weave Cloud部署到Raspberry Pi（盡管可以想象其他ARM設備），因為我猜這個軟件需要更多可用內存才能運行良好。理想情況下，隨著Raspberry Pi的2GB升級，我想我能夠成功地啟動Weave Cloud。
隨著Weave Net 1.9的發布，Weave Net如何支持ARM。Kubeadm（和Kubernetes一般）在多個平臺上工作。您可以像在任何AMD64設備上一樣將Kubernetes部署到ARM，就像在所有機器上一樣安裝Docker，kubeadm，kubectl和kubelet。然后，使用以下命令初始化將運行控制平面組件的主機：
kubeadm init
接下來，使用以下命令安裝pod網絡：
kubectl apply -f https://git.io/weave-kube
以前，在ARM上運行時，你只能用Flannel安裝一個pod網絡，但自Weave Net 1.9發布以來，這個版本已經發生了變化，現在它也正式支持ARM。
最后，加入你的節點：
kubeadm join --token <token> <master-ip>
就是這樣！Kubernetes已部署到您的Raspberry Pi設備中。與在Intel / AMD64上運行相比，您不需要做任何特別的事情; ARM上的Weave Net工作正常。
如果想要與Raspberry Pi交談，谷歌的一個套件將為你實現這個夢想。去年谷歌推出了這么一款配件專門讓樹莓派可以使用Google智能助理SDK和Google的云語音API將Raspberry Pi 3轉換為語音驅動的數字助理，從而為您的項目添加語音交互。
像Google Home（和亞馬遜的Echo）這樣的語音助手是最熱門的技術趨勢，科技公司正試圖盡可能廣泛地采用他們自己的特定技術。考慮到已經銷售了超過一千萬臺設備，鼓勵Raspberry Pi修補工采用谷歌的技術將是一個巨大的勝利，并且它們被用作許多小工具背后的計算能力。
另外，樹莓派的基金會曾暗示谷歌正在為樹莓派計劃一些事情，稱搜索和廣告巨頭的AI和機器學習技術可以使制造商能夠構建更強大的項目。據了解，現在這款配件已經出貨了250,000個了，并為增加了多個新的分銷商，“所以未來這款配件將會唾手可得”。
谷歌除了推出了AI語音的配件，也推出了可讓樹莓派擁有機器視覺的配件。這個套件由谷歌的TensorFlow機器學習型號提供支持，很快將獲得一個附帶的Android應用程序來控制該設備。
根據Google的說法，Vision Kit具有“設備上的神經網絡加速”功能，允許基于Raspberry Pi的盒子在沒有云處理的情況下進行計算機視覺。AIY Voice Kit依靠云進行自然語言處理。
制造商需要提供自己的Raspberry Pi Zero W，Raspberry Pi相機，4GB SD卡和電源。Vision Kit本身包括VisionBonnet附件板，電纜，紙板盒和框架，鏡頭設備以及隱私LED，以便在相機打開時告訴其他人。
VisionBonnet板由Google開發，采用英特爾Movidius MA2450視覺處理芯片。這款芯片是Vision Kit的秘訣。
項目團隊成員表示該芯片在執行計算機視覺方面的速度比Raspberry Pi 3快60倍。視覺套件制造商可以使用幾種神經網絡程序，第一種可以檢測人，貓和狗的程序。另一個神經網絡將檢測幸福，悲傷和其他情緒。還有另一個基于MobileNets的程序可以檢測1,000個不同的對象，例如椅子，橙色或杯子。
谷歌希望開發人員能夠建立在這些神經網絡的基礎上并將其應用于新的任務，例如讓貓/狗/人檢測器識別兔子。為了幫助實現這一目標，它提供了一個工具，用于使用TensorFlow編譯再訓練模型的模型。
谷歌建議使用Vision Kit盒來識別各種植物和動物物種，看看狗何時在后門，或者當汽車離開車道，分析客人的情緒，甚至建立一個定制的家庭安全系統。
總結
參考資料：
1.Pi Day: 12 fun facts and ways to celebrate
https://enterprisersproject.com/article/2018/3/pi-day-12-fun-facts-and-ways-celebrate
2.Brewing beer with Linux, Python, and Raspberry Pi
https://opensource.com/article/17/7/brewing-beer-python-and-raspberry-pi
3.How to deploy Kubernetes on the Raspberry Pi
https://opensource.com/article/17/3/kubernetes-raspberry-pi
4.Raspberry Pi: This Google kit will turn your Pi into a voice-controlled digital assistant
https://www.zdnet.com/article/raspberry-pi-this-google-kit-will-turn-your-pi-into-a-voice-controlled-digital-assistant/
5.Google offers Raspberry Pi owners this new AI vision kit to spot cats, people, emotions
https://www.zdnet.com/article/google-offers-raspberry-pi-owners-this-new-ai-vision-kit-to-spot-cats-people-emotions/
6.Brewing beer with Linux, Python, and Raspberry Pi
https://opensource.com/article/17/7/brewing-beer-python-and-raspberry-pi
π節快樂！▼
